DE3852917T2 - SYSTEM OF HOT PIPES. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Heißkanalvorrichtung, die in einem Fall verwendet wird, in dem gleichzeitig eine Reihe von Kunstharzformteilen spritzgegossen wird.The invention relates to a hot runner device used in a case where a series of synthetic resin moldings are simultaneously injection molded.
Das Dokument US-A-4 395 222 zeigt eine Heißkanalvorrichtung, die aufweist: einen Heißkanalblock, der ein Kerneinsatzloch hat, das sich längs durch einen inneren zentralen Abschnitt des Heißkanalblocks erstreckt, einen Ein- bzw. Anguß in dem zentralen Abschnitt an einer Seite desselben, wobei der Anguß ein daran angebrachtes Angußelement hat, eine Anzahl von Kanälen, die in dem Block von einer anderen Seite des Blocks bis zu dem Kerneinsatzloch gebildet sind, wobei an jedem Kanal ein Düsenelement angebracht ist, jedes Düsenelement nur einen Harzkanal hat und die Kanäle mit dem Anguß durch Heißkanäle in Verbindung sind, die in der äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Kernelements gebildet sind, das eine Heizeinrichtung in seinem zentralen Abschnitt hat und engpassend längs in das Kerneinsatzloch eingefügt ist.Document US-A-4 395 222 shows a hot runner device comprising: a hot runner block having a core insertion hole extending longitudinally through an inner central portion of the hot runner block, a gate in the central portion at one side thereof, the gate having a gate member attached thereto, a number of channels formed in the block from another side of the block to the core insertion hole, each channel having a nozzle member attached thereto, each nozzle member having only one resin channel, the channels communicating with the gate through hot runners formed in the outer peripheral surface of a cylindrical core member having a heater in its central portion and being snugly inserted longitudinally into the core insertion hole.
Bei der oben beschriebenen Heißkanalvorrichtung werden sämtliche Heißkanäle von dem zentralen Abschnitt des Kernelements gleichmäßig aufgeheizt.In the hot runner device described above, all hot runners are heated evenly from the central section of the core element.
Da bei der oben beschriebenen Heißkanalvorrichtung die Heißkanäle in der äußeren Umfangsfläche des Kernelements vorgesehen sind, ist ihre mechanische Bearbeitung leicht durchzuführen im Vergleich mit dem Fall, in dem die Heißkanäle in den zentralen Abschnitt des Heißkanalblocks gebohrt sind.In the hot runner device described above, since the hot runners are provided in the outer peripheral surface of the core member, their machining is easy to perform compared with the case where the hot runners are drilled in the central portion of the hot runner block.
Da ferner die Länge des Heißkanals unter Nutzung der äußeren Umfangsfläche des Kernelements eingestellt werden kann, kann der Längenunterschied der Heißkanäle zu der Vielzahl von Düsenabschnitten, die unterschiedlich positioniert sind, minimiert werden, um die Formbedingungen einander anzunähern.Furthermore, since the length of the hot runner can be adjusted using the outer peripheral surface of the core member, the length difference of the hot runners to the plurality of nozzle sections that are differently positioned can be minimized to approximate the molding conditions.
Da außerdem das Aufheizen von dem zentralen Abschnitt aus erfolgen kann, ist der Heizwirkungsgrad sehr gut, und das Kernelement kann unter Nutzung der Wärmeausdehnung in innigen Eingriff gebracht werden. Es tritt kein Harz aus den Heißkanälen aus, und das Kernelement kann nach dem Abkühlen entnommen werden, um die Heißkanäle zu reinigen, wodurch der Arbeitsaufwand für Wartung und Management verringert wird.In addition, since heating can be carried out from the central section, the heating efficiency is very good and the core element can be intimately engaged by utilizing thermal expansion. Resin does not leak from the hot runners and the core element can be removed after cooling to clean the hot runners, thus reducing the labor for maintenance and management.
Aufgabe der Erfindung ist es, wenigstens die gleichen Vorteile in einem Fall vorzusehen, in dem die Düsen Vielfachdüsen sind, die jeweils drei Harzkanäle haben.The object of the invention is to provide at least the same advantages in a case where the nozzles are multiple nozzles each having three resin channels.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Heißkanalvorrichtung gelöst, die in Anspruch 1 angegeben ist.According to the invention, this object is achieved by the hot runner device specified in claim 1.
Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele von verschiedenen Heißkanalvorrichtungen:The drawings show examples of various hot runner devices:
Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines halben Abschnitts einer Vorrichtung, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist.Fig. 1 is a longitudinal section of a half section of a device not constructed in accordance with the invention.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der gleichen Vorrichtung.Fig. 2 is a side view of the same device.
Fig. 3 ist ein seitlicher Längsschnitt von Düsenabschnitten.Fig. 3 is a longitudinal lateral section of nozzle sections.
Fig. 4 und 5 sind jeweils erläuternde Schnittansichten, die den Formzustand von zwei Arten von Heißkanälen zeigen, die nicht der Erfindung entsprechen.Fig. 4 and 5 are explanatory sectional views showing the molding state of two kinds of hot runners not according to the invention, respectively.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf ein Kernelement, das in Fig. 5 gezeigt ist.Fig. 6 is a plan view of a core element shown in Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht eines Sechsfach-Kernelements.Fig. 7 is a front view of a hexagon core element.
Fig. 8 ist eine Abwicklung des Kernelements.Fig. 8 is a development of the core element.
Fig. 9 ist teilweise im Längsschnitt eine Vorderansicht einer Heißkanalvorrichtung für ein Vielschicht- Formteil, die nicht gemäß der Erfindung ausgebildet ist.Fig. 9 is a front view, partly in longitudinal section, of a hot runner apparatus for a multi-layer molded part not constructed in accordance with the invention.
Fig. 10 ist eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht einer Heißkanalvorrichtung für das Vielschicht- Formteil gemäß der Erfindung.Fig. 10 is a partially longitudinally sectioned side view of a hot runner device for the multilayer molded part according to the invention.
In den Zeichnungen betreffen die Figuren 1 bis 8 Vorrichtungen, bei denen Düsen nur einen Harzkanal haben, und Fig. 9 betrifft eine Vorrichtung, bei der die Düsen zwei Harzkanäle haben. Nur Fig. 10 betrifft ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Düsen drei Harzkanäle haben.In the drawings, Figures 1 to 8 refer to devices in which nozzles have only one resin channel, and Figure 9 refers to a device in which the nozzles have two resin channels. Only Figure 10 relates to an embodiment of the invention in which the nozzles have three resin channels.
In den Fig. 1 bis 3 bezeichnet 1 einen prismatischen Heißkanalblock mit quadratischem Querschnitt, der aus normalerweise verwendetem Metall hergestellt ist und ein Kerneinsatzloch 2 hat, das sich in seinem Inneren längs erstreckt. Auf einer Seite des Heißkanalblocks 1 verläuft eine erforderliche Anzahl von Kanälen 3, 3 rechtwinklig und parallel zu dem Kerneinsatzloch 2 in regelmäßigen Abständen, und Düsenelemente 4, 4 sind jeweils an den Kanälen 3, 3 angebracht.In Figs. 1 to 3, 1 denotes a prismatic hot runner block of square cross section, which is made of a commonly used metal and has a core insert hole 2 extending longitudinally inside it. On one side of the hot runner block 1, a required number of channels 3, 3 extend perpendicularly and parallel to the core insert hole 2 at regular intervals, and nozzle elements 4, 4 are attached to the channels 3, 3, respectively.
In dem zentralen Abschnitt auf der anderen Seite des Heißkanalblocks 1 ist ein Anguß 5 rechtwinklig zu dem Kerneinsatzloch 2 geformt, und ein Angußelement 6 ist an dem Anguß 5 angebracht. Die Außenfläche des Heißkanalbloccks ist erforderlichenfalls mit einer wärmedämmenden Verkleidung bedeckt.In the central portion on the other side of the hot runner block 1, a gate 5 is formed perpendicular to the core insert hole 2, and a gate member 6 is attached to the gate 5. The outer surface of the hot runner block is covered with a heat-insulating lining if necessary.
7 bezeichnet ein Kernelement, das aus einem Metall besteht, das gute Wärmeübertragung zeigt, und das eine zylindrische Gestalt mit einem Außendurchmesser aufweist, der engpassend in das Kerneinsatzloch 2 eingefügt ist, und ein Heizelement 9 als Heizeinrichtung ist in ein Loch 8 eingesetzt, das in dem zentralen Abschnitt des Kernelements längs gebohrt ist.7 denotes a core member made of a metal exhibiting good heat transfer and having a cylindrical shape with an outer diameter closely fitted into the core insertion hole 2, and a heating element 9 as a heating means is fitted into a hole 8 longitudinally bored in the central portion of the core member.
Ein Heißkanal 10 ist in der Außenumfangsfläche gebildet. Der Heißkanal 10 umfaßt einen Hauptkanal 10a, der mit dem Anguß 5 verbunden und längs positioniert ist, und Zweigkanäle 10b, 10b, die jeweils mit den Kanälen 3, 3 verbunden sind.A hot runner 10 is formed in the outer peripheral surface. The hot runner 10 includes a main runner 10a connected to the sprue 5 and positioned longitudinally, and branch runners 10b, 10b connected to the runners 3, 3, respectively.
Der Heißkanal 10 kann auf verschiedene Weise geformt sein unter Nutzung der Umfangsfläche des Kernelements 7, wie die Fig. 4 bis 9 zeigen.The hot runner 10 can be shaped in various ways using the peripheral surface of the core element 7, as shown in Figs. 4 to 9.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem der Hauptkanal 10a entlang der Umfangsfläche des Kernelements 7 geformt ist, und eine Längendifferenz von Heißkanälen ist so klein wie möglich mit der Größe (lang oder kurz) der Zweigkanäle 10b, 10b gemacht, wobei ein Längsschnitt das Kernelement 7 an der Position jedes Düsenabschnitts zeigt.Fig. 4 shows an example in which the main channel 10a is formed along the peripheral surface of the core member 7, and a length difference of hot runners is made as small as possible with the size (long or short) of the branch channels 10b, 10b with a longitudinal section showing the core member 7 at the position of each nozzle portion.
Fig. 5 zeigt gemeinsam mit einer Schnittdarstellung jedes Düsenabschnitts den Fall, in dem der Hauptkanal 10a des Heißkanals 10 an der Position des Angusses 5 in zwei Teile verzweigt ist und einer der Hauptkanäle 10a zu der entgegengesetzten Oberfläche des Kernelements 7 führt, so daß die Länge des Heißkanals 10 zu jedem Düsenabschnitt so ausgebildet ist, daß sie einander gleich sind; Fig. 6 ist eine Draufsicht davon.Fig. 5 shows, together with a sectional view of each nozzle section, the case where the main passage 10a of the hot runner 10 is branched into two parts at the position of the gate 5 and one of the main passages 10a leads to the opposite surface of the core member 7 so that the length of the hot runner 10 to each nozzle section is formed to be equal to each other; Fig. 6 is a plan view thereof.
Fig. 7 zeigt ein Sechsfach-Kernelement 7, das einen Hauptkanal 10a, der schräg entlang der Umfangsfläche gebildet ist, und eine erforderliche Anzahl Zweigkanäle 10b aufweist, die von dem Hauptkanal 10a parallel abzweigen, und der Heißkanal 10 ist in Düsenpositionen 4A, 4B und 4C hineinverlaufend geformt.Fig. 7 shows a six-core element 7 having a main channel 10a formed obliquely along the peripheral surface and a required number of branch channels 10b branching from the main channel 10a in parallel, and the hot channel 10 is formed extending into nozzle positions 4A, 4B and 4C.
Bei dem oben beschriebenen Heißkanal 10 ist die Länge des Heißkanals von der Angußposition 5A zu den Düsenpositionen 4B und 4C ist durch die schräge Ausbildung des Hauptkanals 10a verkürzt.In the hot runner 10 described above, the length of the hot runner from the gate position 5A to the nozzle positions 4B and 4C is shortened by the slanted design of the main channel 10a.
Fig. 8 zeigt als Abwicklung den Heißkanal 10 von Fig. 7 gemeinsam mit einem herkömmlichen Heißkanal (an der gedachten Linie angedeutet). Unter der Annahme, daß die Entfernung von der Angußposition 5A zu der ersten Düsenposition 4A 1,0 ist, ist die Differenz des Abstands zwischen der zweiten Düsenposition 4B und der dritten Düsenposition 4C wie folgt: herkömmlicher Heißkanal Entfernungsdifferenz Heißkanal von Fig. 7 EntfernungsdifferenzFig. 8 shows the hot runner 10 of Fig. 7 in a developed view together with a conventional hot runner (indicated by the imaginary line). Assuming that the distance from the gate position 5A to the first nozzle position 4A is 1.0, the difference in distance between the second nozzle position 4B and the third nozzle position 4C is as follows: conventional hot runner distance difference hot runner of Fig. 7 distance difference
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, kann die Länge des Heißkanals 10 zu der Düsenposition 4C an beiden Enden verkürzt werden, so daß keine große Differenz in bezug auf Einspritzdruck, Temperatur und dergleichen an jeder Düsenposition erzeugt wird.As is apparent from the above, the length of the hot runner 10 to the nozzle position 4C can be shortened at both ends so that no large difference is generated in injection pressure, temperature and the like at each nozzle position.
Fig. 9 zeigt eine Heißkanalvorrichtung, die mit einer Vielzahl von Vielfach-Düsenelementen 13 versehen ist, in denen jeweils zwei voneinander unabhängige Harzkanäle 11 und 12 gebildet sind. Zwei Heißkanäle 10, 10, die mit den Kanälen 12 bzw. 12 verbunden sind, sind voneinander unabhängig an einer Seite des Kernelements 7 gebildet, und immer, wenn das Vielfach-Düsenelement 13 von den Heißkanälen 10 und 10 ausgehend positioniert wird, werden die Zweigkanäle 10b, 10b von den Hauptkanälen 10a, 10b abgezweigt, ohne einander zu kreuzen, und die Abzweig-Heißkanäle 10b, 10 sind mit den Harzkanälen 12 bzw. 12 durch paarweise Kanäle 3, 3 verbunden, die in den Heißkanalblock 1 gebohrt sind. Bei dieser Anordnung können dem Vielfach-Düsenelement 13 zwei verschiedene Harzschmelzen zugeführt werden, ohne auf halbem Weg miteinander zu verschmelzen.Fig. 9 shows a hot runner device provided with a plurality of multiple nozzle elements 13 in each of which two independent resin channels 11 and 12 are formed. Two hot runners 10, 10 connected to the channels 12 and 12, respectively, are formed independently of each other on one side of the core element 7, and whenever the When the multiple nozzle element 13 is positioned from the hot runners 10 and 10, the branch runners 10b, 10b are branched from the main runners 10a, 10b without crossing each other, and the branch hot runners 10b, 10 are connected to the resin runners 12, 12, respectively, through paired runners 3, 3 drilled into the hot runner block 1. With this arrangement, two different resin melts can be supplied to the multiple nozzle element 13 without fusing with each other halfway.
Fig. 10 zeigt eine Heißkanalvorrichtung gemäß der Erfindung, die mit einem Vielfach-Düsenelement 17 versehen ist, das drei Harzkanäle 14, 15 und 16 hat, wobei das Kernelement 7 zusammen mit einer Vielzahl von konzentrischen zylindrischen Körpern 18 und 19, die mit seiner Außenseite engpassend zusammengefügt sind, in den Heißkanalblock 1 eingesetzt ist, und das Kernelement 7 und die Heißkanäle 10, 20 und 21, die an der Außenfläche der zylindrischen Körper 18 und 19 gebildet sind, sind mit den Harzkanälen 14, 15 bzw. 16 durch die drei Kanäle 3, 3, 3, die in den Heißkanalblock 1 gebohrt sind, über Durchgangslöcher 3a, 3a verbunden, die in die zylindrischen Körper 18, 19 gebohrt sind. In diesem Fall sind Anguß und Angußelement entsprechend der Anzahl von Heißkanälen vorgesehen, wenn auch nicht dargestellt.Fig. 10 shows a hot runner device according to the invention, which is provided with a multi-nozzle element 17 having three resin channels 14, 15 and 16, the core element 7 is inserted into the hot runner block 1 together with a plurality of concentric cylindrical bodies 18 and 19 closely fitted to its outside, and the core element 7 and the hot runners 10, 20 and 21 formed on the outer surface of the cylindrical bodies 18 and 19 are connected to the resin channels 14, 15 and 16, respectively, through the three channels 3, 3, 3 bored in the hot runner block 1 via through holes 3a, 3a bored in the cylindrical bodies 18, 19. In this case, the sprue and sprue element are provided according to the number of hot runners, although not shown.
Bei der Heißkanalvorrichtung, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, ist der Heißkanal 10 an der Außenfläche des zylindrischen Kernelements 7 gebildet, und daher kann der Heißkanal 10 leicht unter Anwendung einer herkömmlichen Fräsmaschine geformt werden. Die Vorrichtung kann einer Metallisierungsbehandlung unterzogen werden, um einen Durchflußwiderstand in dem Heißkanal herabzusetzen, und außerdem kann ein beim Fräsen erzeugter Kratzer mit einer Metallisierungsschicht belegt werden.In the hot runner device constructed as described above, the hot runner 10 is formed on the outer surface of the cylindrical core member 7, and therefore the hot runner 10 can be easily molded using a conventional milling machine. The device may be subjected to a metallization treatment to reduce a flow resistance in the hot runner, and further, a scratch generated in milling may be covered with a metallization layer.
Da ferner das Kerneinsatzloch 2 des Heißkanalblocks 1 einen großen Durchmesser hat, kann ein offenes Ende des Kanals 3, der sich zu der Seitenwand des Kerneinsatzlochs öffnet, von der Seite des Kerneinsatzlochs ausgehend gleichmäßig bearbeitet werden, um einen Durchflußwiderstand zu beseitigen, der in einer Verbindung mit dem Heißkanal leicht auftreten könnte.Furthermore, since the core insertion hole 2 of the hot runner block 1 has a large diameter, an open end of the channel 3 opening to the side wall of the core insertion hole can be be machined evenly starting from the core insert hole side to eliminate flow resistance that could easily occur in a connection with the hot runner.
Ferner ist der Heißkanal 10 an einer Grenze zwischen dem Kerneinsatzloch 2 und dem Kernelement 7 positioniert, aber das Kernelement 7 und der Heißkanalblock 1 dehnen sich aufgrund der Erwärmung aus, und daher gelangt das Kernelement 7 in innige Berührung mit der Wandfläche des Kerneinsatzlochs 2, wodurch ein Austritt von Harzschmelze aus dem Heißkanal 10 verhindert wird. Da außerdem der Heißkanal 10 aus dem Inneren des Kernelements 7 heraus aufgeheizt wird, tritt kaum eine ungleichmäßige Temperatur auf, und es ist möglich, eine gleichmäßige Schmelztemperatur beizubehalten.Further, the hot runner 10 is positioned at a boundary between the core insert hole 2 and the core member 7, but the core member 7 and the hot runner block 1 expand due to heating, and therefore the core member 7 comes into intimate contact with the wall surface of the core insert hole 2, thereby preventing leakage of molten resin from the hot runner 10. In addition, since the hot runner 10 is heated from the inside of the core member 7, uneven temperature hardly occurs, and it is possible to maintain a uniform melting temperature.
In den Figuren bezeichnet 22 eine Auflageplatte, 23 ist ein Boden für ein Gesenk 24, und 25 ist eine Befestigungsschraube.In the figures, 22 denotes a support plate, 23 is a bottom for a die 24, and 25 is a fixing screw.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der Erfindung ein Heißkanal 10 in der Außenfläche eines Kernelements 7 geformt, das eine Heizeinrichtung in seinem zentralen Abschnitt hat, und das Kernelement 7 ist in einen Heißkanalblock 1 eingesetzt, der eine Vielzahl von Düsenelementen 4, 4 aufweist, um eine Heißkanalvorrichtung zu bilden. Das Formen eines Heißkanals ist daher leicht im Vergleich mit dem Fall, in dem ein Heißkanal so ausgebildet wird, daß er sich durch den Heißkanalblock erstreckt. Außerdem kann die Länge des Heißkanals kürzer als beim Stand der Technik gemacht werden, um einen Längenunterschied zwischen den Düsenelementen zu verringern, und daher werden auch die Formbedingungen in den Düsenabschnitten einander angenähert. Diese Vorteile sind bei der Herstellung und beim Formen günstig und beim industriellen Einsatz äußerst wirkungsvoll. Die Vorrichtung der Erfindung kann vielseitig verwendet werden.As described above, according to the invention, a hot runner 10 is formed in the outer surface of a core member 7 having a heater in its central portion, and the core member 7 is inserted into a hot runner block 1 having a plurality of nozzle members 4, 4 to form a hot runner device. Molding of a hot runner is therefore easy as compared with the case where a hot runner is formed so as to extend through the hot runner block. In addition, the length of the hot runner can be made shorter than in the prior art to reduce a difference in length between the nozzle members, and therefore the molding conditions in the nozzle portions are also made close to each other. These advantages are favorable in manufacturing and molding and extremely effective in industrial use. The device of the invention can be widely used.
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